任何非同步直流/直流轉換器都需要一個所謂的續流二極管。為了優化方案的整體效率，通常傾向於選擇低正向電壓的肖特基管。很多設計都采用一個轉換器設計（網絡）gongjutuijiandeerjiguan。zhebingfeizongshierjiguandezuiyouxuanze。genghekuang，ruguoshejigongjubukaolvrexingnengheloudianliuzhijiandedongtaibianhua

，zejiyoukenengfashengshijixingnengyoubieyushejigongjudefenxihuomonichudejieguo。benwenjiangtantaoyixiezaixuanzezhengquedeerjiguanshiyingzaixikaolvdedianxingcanshu，yijiruheyingyongzhexiecanshulaikuaisuquedingxuanxingdezhengqueyufou。

檢查損耗

圖1給出了非同步直流/直流降壓轉換器的基本框圖。D1是所需的肖特基管。左側是開關S1閉合時（時間為T1）的電流情況，右側是開關S1打開時（時間為T2）的電流情況。

圖1：非同步直流/直流降壓轉換器基本框圖

當時間為T2時，輸出電流（Iout）流經D1。所產生的損耗與D1的正向電壓（Vfw）和輸出電流直接相關。PT2等於Iout*Vfw。顯然，我們希望盡可能降低以控製損耗，減少發熱。

T1期間
，D1處於阻斷狀態。唯一的電流是反向電流。此電流相對較弱，並且主要由阻斷電壓或輸入電壓Vin決定。T1階段二極管產生的功耗，稱為PT1，大致等於Ir*Vin。

對於任何肖特基二極管，在設計時都存在一個取舍。即此設備要麼針對低Vf進行優化
，要麼針對低Ir進行優化。因此，如果選擇低Vf，則Ir就較高
，反之亦然。在實際應用設計時
，重要的是不僅要觀察Vf或Ir的值

，還要分析它們在實際操作中會產生什麼結果。Vf和Ir都會隨溫度變化而改變。當溫度升高，Vf會降低，在二極管升溫的同時降低了熱擴散。但非常不幸的是，Ir會hui隨sui著zhe二er極ji管guan溫wen度du升sheng高gao而er增zeng加jia。所suo以yi，二er極ji管guan溫wen度du越yue高gao，漏lou電dian流liu就jiu越yue多duo，內nei部bu功gong耗hao就jiu越yue多duo
，這zhe樣yang就jiu使shi得de二er極ji管guan溫wen度du更geng高gao，從cong而er再zai次ci增zeng加jia漏lou電dian流liu，如ru此ci循xun環huan。

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如果堅持采用基本的非同步直流/直流轉換器的設計案例
，不妨做一個基本分析以確定二極管內部功耗和由此導致的設備溫度。直流/直流轉換器的運行占空比與電壓輸入輸出的比值直接相關（DC=Vout/Vin）。電壓輸入和輸出的比值越低，T2的時間就越長，PT2對整個二極管的功耗影響也就越大。反之亦然
，T1越長（或和的比值越高）

，PT2對總功耗的影響就越小，PT1的作用就越大。

以兩個直流/直流轉換器為例，兩個都是24V輸入電壓
，但其中一個是18V輸出電壓而另一個是5V。使用Vin和Vout的比值計算得到占空比，並且使用數據表中的Vf和Ir值計算出二極管內總功率的損失。然後根據總功耗計算出由此導致的二極管溫度，並查找在此溫度下的Vf和Ir實際數值。最後根據新的二極管溫度重新算出內部功耗。這個迭代過程可以重複多次以提高精確度，但如果隻想大致表明Vf和Ir的不同取舍所產生的影響
，單次迭代就足夠了。

設備溫度可使用描述熱性質的基本熱方程計算，和用於描述電壓，電流，電阻的計算並無不同。一旦知道了設備的內部功耗（Ptot）
，就可以用它乘以結點到環境的熱阻（Rtja），計算出設備結點處的溫度變化。把它加上環境溫度，就得到了該設備在此功耗和環境溫度下的最終結點溫度。

圖2表示的是分析結果。此例中的計算使用了PMEG3050BEP（優化為低Ir）和PMEG3050EP（優化為低Vf）二極管。輸出電流範圍為1~3A。這裏比較了低Vf型和低Ir型二極管的溫度。初始溫度假定為25℃。圖中同時給出了Ta（第一次傳遞溫度計算）和Tb（第二次傳遞）。左側是5V輸出的直流/直流轉換器的結果，右側是18V輸出的直流/直流轉換器（兩者的輸入電壓都是24V）。計算時假定Rtja采用基本的200K/W
，然後根據占空比進行調節。肖特基二極管的數據表給出了瞬時熱效應曲線，允許設計者根據具體的脈衝占空比（短暫脈衝電流的熱效應要優於連續電流）決定實際的熱阻。請注意，任何應用中的二極管總熱阻取決於很多因素，布局是其中較為重要的一個。

圖2：兩個直流/直流轉換器的分析結果

在圖2中可以發現，在上述兩種情況中，在第二次溫度傳遞Tb時，低Vf的二極管開始變熱。其中的原理是
，在電流一定的情況下，二極管因在T2時產生損耗而變熱。隨著二極管溫度升高

，漏電流If增加

，正向電壓Vf減少。然而

，增加的速度遠高於減少的速度。其結果就是二極管內的總功耗增加較快。在較高的輸出電流下PT2也較高，使得PT1增加較快，所以在高電流下斜率較為陡峭。

同樣
，從中也能看到輸入輸出電壓比的效果。左側顯示的是5V輸出、低占空比直流/直流轉換器。占空比較低意味著T2較長

，PT2就更多。因此，較多的初始熱量導致Ir增加更快，PT1更geng高gao。最zui終zhong結jie果guo就jiu是shi隨sui著zhe輸shu出chu電dian流liu增zeng加jia，二er極ji管guan溫wen度du迅xun速su上shang升sheng。在zai較jiao高gao的de電dian流liu下xia，可ke以yi看kan到dao事shi實shi上shang溫wen度du已yi超chao出chu了le指zhi定ding範fan圍wei之zhi外wai。右you側ce顯xian示shi較jiao高gao的de18V輸出電壓導致更高的占空比，從而抑製了PT2。二極管內較少的發熱量意味著Ir增加較少
，因此
，PT1和總體溫度也都增加較少。

可以得出結論，占空比越高（或者說輸出電壓和輸入電壓越接近）
，二極管的熱效應就越佳。例如，如果如前述計算，12V到2.5V的轉換器要比12V到5V的轉換器更能加重二極管的負擔。

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熱逃逸

以(yi)上(shang)討(tao)論(lun)的(de)隨(sui)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)而(er)增(zeng)加(jia)的(de)效(xiao)應(ying)會(hui)帶(dai)來(lai)一(yi)個(ge)普(pu)遍(bian)問(wen)題(ti)，叫(jiao)做(zuo)熱(re)逃(tao)逸(yi)。升(sheng)高(gao)的(de)溫(wen)度(du)會(hui)導(dao)致(zhi)溫(wen)度(du)進(jin)一(yi)步(bu)升(sheng)高(gao)，直(zhi)到(dao)部(bu)件(jian)損(sun)壞(huai)。因(yin)此(ci)，強(qiang)烈(lie)建(jian)議(yi)在(zai)所(suo)有(you)設(she)計(ji)中(zhong)徹(che)底(di)檢(jian)查(zha)此(ci)現(xian)象(xiang)。

目mu前qian常chang見jian的de做zuo法fa是shi對dui功gong耗hao設she計ji進jin行xing模mo擬ni運yun行xing。可ke以yi使shi用yong標biao準zhun的de模mo擬ni工gong具ju
，也ye可ke使shi用yong網wang上shang常chang用yong的de模mo擬ni工gong具ju。仔zai細xi檢jian查zha熱re效xiao應ying是shi非fei常chang必bi要yao的de。對dui於yu打da算suan使shi用yong的de二er極ji管guan，極ji有you可ke能neng所suo使shi用yong的de工gong具ju並bing未wei采cai用yong正zheng確que的de熱re模mo型xing
，或huo者zhe其qi熱re參can數shu（很可能和布局相關）與設計不相符合。很顯然，並非每個二極管都一模一樣，因而絕對不讚同在模擬設計時使用“相似”的二極管
，然後假定它們的熱效應（以及潛在的電效應）也相似。雖然並非總是可行

，但在此仍然建議始終製作原型並驗證其正確效應。